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Membrana Plasmática




Enviado por casarubio



    Cada célula se
    encuentra rodeada por una membrana plasmática que la
    rodea, le da forma, es especifica de la funcion de esta y
    la relaciona con el medio extracelular.

    Actúa como una barrera de permeabilidad que
    permite a la célula
    mantener una composición citoplasmática distinta
    del medio extracelular.

    Contiene enzimas,
    receptores y antígenos que desempeñan un papel central
    en la interaccion de la celulas con otras celulas, así
    como con las hormonas y
    otros agentes reguladores presentes en él liquido
    extracelular.

    Estructura de la membrana 

     Los constituyentes más abundantes son las
    proteínas y fosfolípidos. La
    molécula fofolípidos presentan una cabeza polar y
    dos cadenas hidrofóbicas, constituidas por ácidos
    grasos.

    Su presencia fue confirmada con él ME dé
    transmicion, así la membrana plasmática en cortes
    transversales apareció como una triple lamina dos
    elctrodensas y una electrolucida, Robertson designo a esta triple
    lamina unidad de membrana. Como químicamente
    evidenciaba el predominio de lípidos y
    proteínas, se dieron a la búsqueda
    de un modelo
    teórico que explicara esta estructura.

    Singer y Nicholson propusieron el modelo del
    mosaico fluido, este es molecular y teórico y se
    basa en datos de la
    estructura, la
    química y
    la biofísica pero no puede ser visualizado por ME
    actuales. Propusieron el ensamble de las moléculas de
    lípidos y
    proteínas, la hemicapa externa seria totalmente
    fosfolipídica y la hemicapa interna estaría formada
    por fosfolípidos y moléculas de colesterol
    intercaladas, esta es asimétrica por que los
    fosfolípidos de la hemicapa externa difieren de la
    interna

    Proteínas de la membrana

    • Proteínas integrales
      intrínsecas
      = incrustadas total o parcialmente en el
      espesor de la bicapa. Se mueven lateralmente en la
      membrana.

    Funciones: Funcion
    estructural

    Funcion de bomba

    Portadoras

    Conductoras

    Enzimáticas

    Productoras de anticuerpos

    • Proteínas periféricas o
      extrínsecas
      = adosadas por el lado externo y/o
      interno de la bicapa. Son las más
      móviles.

    Funciones: * Uniones transitorias a ciertas sustancias:
    recibir información, ligar sustancias que han de
    penetrar en la membrana, participar en reacciones
    bioquímicas.

    * Uniones estables con otras membranas o estructuras
    intercelulares

    * Uniones facultativas, mas o menos estables para fijar
    elementos que ingresan a la
    célula.

    Entre las proteínas de la membrana se incluyen
    enzimas,
    proteínas transportadoras y receptores para hormonas y
    neurotransmisores.

    Glucoproteínas: están situadas casi
    exclusivamente en la superficie de la membrana. La carga negativa
    de la superficie de la célula es
    atribuible al ácido siálico, con carga negativa de
    glucolípidos y glucoproteínas.

    Composición
    lipídica

    Los lípidos forman una barrera continua,
    mantienen la individualidad celular.

    • Fosfolípidos principales: los más
      abundantes suelen ser los que contienen colinas, las lecitinas
      y las esfingomielinas, aminofosfolipidos, fosfatidilserina y
      fosfatidiletanolamina. Otros, fosfatadilglicerol,
      fosfatatidilinositol y la cardiolipina.
    • Colesterol: es cuantitativamente
      importante
    • Glucolipidos: se encuentran principalmente en las
      membranas plasmáticas, en las que sus porciones
      glucídicas sobresalen de la superficie externa de la
      membrana. (cerebrosidos y gangliosidos)

    Funciones de la membrana
    plasmática

    • Recepción de la información: las proteínas
      intrínsecas pueden tener capacidad de captar
      determinadas sustancias especificas y a partir de ellas
      transmitir la información celular. Las proteínas
      intrínsecas con tales cualidades se conocen como
      receptores.
    • Especializaciones
    • Mantenimiento de la identidad
      celular

    – fluidez

    -asimetría química y
    funcional

    -especifícidad proteica

    – polarización

    – semipermeabilidad

    • Permeabilidad : se refiere a la posibilidad de
      transferencia e intercambio de sustancias a traves de la
      membrana esta efectua el control
      cualitativo y cuantitativo de la entrada y salida de sustancias
      y es selectiva porque permite solo el pasaje de ciertas
      sustancias.

    Transporte a traves de membrana

     Transporte pasivo

    Difusión

    • Simple :mecanismo de transporte
      pasivo, sin consumo de
      energía celular. A favor del gradiente de
      concentración. Involucra a moléculas e iones. Las
      sustancias liposolubles pueden atravesar fácilmente las
      membranas hasta que el soluto se equilibre a ambos lados de la
      bicapa. Las moléculas hidrofóbicas,
      moléculas polares de pequeño tamaño pero
      no cargadas se difunden mas rápidamente.

    Las moléculas no polares, oxigeno,
    dióxido de carbono,
    atraviesan directamente la bicapa por su
    liposolubilidad.

    Las moléculas polares atraviesan canales formados
    por las proteínas. Algunas proteínas transmembrana
    presentan una estructura tridimensional en la cual los radicales
    polares de ciertos aminoácidos se disponen formando un
    canal hidrofílico que puede ser atravesado por agua(osmosis) y por
    iones hidratados como el sodio, potasio. Algunos canales se
    mantienen permanentemente abiertos otros solo lo hacen cuando
    llega una molécula mensajera que se une a una zona
    receptora especifica e induce a una variación de la
    configuración que abre el canal, o bien cuando ocurren
    cambios en la polaridad de la membrana.

    El pasaje de agua se
    denomina osmosis y el
    soluto diálisis.

    Osmosis :se define como el flujo de agua a traves
    de membranas semipermeables desde un compartimento de baja
    concentración hacia uno de concentración mayor. La
    osmosis se produce porque la presencia de solutos reduce el
    potencial químico del agua que tiende a fluir desde las
    zonas donde su potencial químico es mayor hacia uno
    menor.

     Facilitada: mecanismo pasivo a favor
    del gradiente de concentración que facilita el transporte de
    determinadas sustancias que en general son insolubles en
    lípidos, monosacáridos, ácidos grasos,
    aminoacidos.
    Requiere transportadores especiales

    Esta difusión es mediada por un transportador o
    carriers. Depende de proteínas integrales de
    la membrana, cada proteína transportadora es especifica de
    una sola molécula o de un grupo de
    moléculas de estructura relacionada.

    La proteína transportadora expone los sitios de
    reconocimiento a una de las caras de la membrana, cuando la
    molécula por transportar se une a ella cambia la
    conformación y expone los sitios hacia el lado opuesto
    donde se libera la molécula.

    Transporte activo

    Es el transporte neto de un soluto en contra de un
    gradiente de concentración, no puede producirse
    espontáneamente, sino que requiere una fuente de
    energía para conducir una soluto a traves de la membrana
    celular desde un compartimento de baja concentración a uno
    de alta. Es necesario la participación de proteínas
    integrales de la membrana

    Transporte activo 1ª

    Dependen de fuentes
    primarias de energía tales como la hidrólisis de
    ATP Bomba de sodio y potasio

    Es un mecanismo para sacar iones de sodio de la membrana
    celular y al mismo tiempo introducir
    iones potasio a la célula. Esta bomba se encuentra en
    todas la celulas del cuerpo y se encarga de mantener las
    diferencias de concentración sodio – potasio a
    traves de la membrana y establecer un potencial eléctrico
    negativo en el interior de las celulas.

    La proteína acarreadora es un complejo de dos
    proteínas globulares separadas una con mayor peso
    molecular y otra más pequeña. La de mayor
    tamaño presenta tres características especificas para la funcion
    de bomba:

    • Cuenta con tres sitios receptores para unir iones
      sodio en su porcion situada en el interior de la
      célula.
    • Tiene dos sitios receptores para iones potasio en su
      lado exterior

    La porcion interna de esta proteína adyacente o
    cercana a los sitios de unión para sodio, muestra actividad
    de ATPasa.

    La bomba ATPasaNa-K, la proteína transportadora
    es una ATPasa que intercambia tres iones de sodio intercelulares
    por 2 iones de potasio extracelulares mientras hidroliza ATP para
    obtener energía.

      Bomba de calcio

    En condiciones normales la concentración de
    calcio en el citosol es baja esto se logra mediante dos bombas de calcio,
    una en la membrana celular, que expulsa calcio hacia el exterior
    de la célula, la otra introduce iones calcio a uno o mas
    organelos vesiculares internos de la célula. La
    proteína acarreadora atraviesa la membrana de lado a lado
    y actúa como ATPasa con capacidad para desdoblar ATP igual
    que ATPasa de sodio. Esta proteína tiene un sitio de
    unión para calcio en lugar de potasio.

    Transporte activo 2ª

    Los gradientes iónicos y los potenciales a traves
    de membrana suministran la energía para que se realice el
    transporte, cuando se debe eliminar o incorporar una
    molécula muy grande o incluso un microorganismo entero, la
    membrana misma se compromete en el pasaje de la partícula
    organizando una vacuola donde esta queda contenida y es
    transportada. Se denomina exocitosis a la salida de la materia y
    endocitosis a la entrada a la célula. En casos
    particulares el proceso recibe
    distintos nombres:

    Endocitosis y exocitosis

    Endocitosis

    Fagocitosis: cuando se trata de la
    incorporación de partículas grandes,
    partículas sólidas, consta de dos pasos:

    – la membrana debe reconocer a la partícula a
    fagocitar y unirse a ella, esta unión determina el
    siguiente paso

    – consiste en una expansión de la membrana
    alrededor de la partícula proceso por el
    cual participan microfilamentos y se gasta
    energía.

    Finalmente, la partícula queda englobada dentro
    de una vacuola y puede ser digerida intracelularmente.

    Pinocitosis : cuando se trata de la
    incorporación de líquidos como el fluido
    extracelular. Es una captación inespecífica del
    liquido extracelular que baña la célula. La
    membrana plasmática rodea a una porcion de este fluido y
    se invagina constituyendo una pequeña vacuola.

    La endocitosis mediada por receptor es muy
    discriminatoria y requiere el reconocimiento especifico de un
    determinado tipo de moléculas. Para ello la membrana
    celular cuenta con proteínas receptor4as capaces de
    identificarlas aun cuando se hallen en muy baja proporción
    y en medio de muchas otras moléculas.

    Una vez formados los complejos molécula-receptor,
    estos se invaginan en ciertas zonas de la superficie celular,
    constituidas por ligeras depresiones recubiertas por una gruesa
    capa de proteínas asociadas a la cara
    citoplasmática de la membrana. Al invaginarse esta zona
    queda formada una vesícula revestida que inmediatamente
    pierde su cubierta y se fusiona con otras similares. En el
    interior de esta vesícula, los complejos molécula
    receptor se disocian y las moléculas transportadoras
    quedan libres. Los receptores vacíos se reagrupan en un
    sector de la vesícula, que se separa en forma de una
    pequeña vacuola, con la cual retornan a la membrana
    plasmática para volver a usarse. Las moléculas
    ingresadas mediante esta endocitosis y que han quedado dentro de
    la vesícula pueden tener varios destinos por
    ej:

    – atravesar la membrana de la vesícula y quedar
    disponible para su uso en el citoplasma, en el caso sé
    iones y moléculas pequeñas.

    – ser sometidos a una digestión intracelular, en
    cuyo caso la vesícula se fusiona con un
    lisosoma.

    Endocitosis(mediada por
    receptor)

    — las partículas se fijan a receptores ubicados
    en fosas revestidas

    — por debajo de esta fosa se encuentra un enrejado de
    clatrina

    — la fosa se invagina, la clatrina se
    libera

    — la porcion invaginada se libera formando una
    vesícula pinocítica.

     Receptores

    Macromoléculas complejas con propiedades
    fisicoquímicas mediables. Son glucoproteínas que
    actúan como receptoras para hormonas y al unirse a ellas
    activan una cascada de enzimas intracelulares.

    El ejemplo muestra a una
    hormona unida a un receptor estimulador e inicia una cadena de
    secuencias para activar la adenilato ciclasa y a la
    síntesis de cAMP. Si se uniera a un receptor inhibidor,
    bloquearía la síntesis de cAMP por la adenilato
    ciclasa.

    La hormona abandona el torrente circulatorio hacia la
    célula blanco

      La hormona se une al receptor estimulador
    que se halla en la membrana de la célula

     El receptor con una conformación alterada
    interacciona con la proteína G1, teniendo lugar un proceso
    de intercambio GTP—GDP.

     El complejo activo G1-GTP interacciona con la
    adelinato ciclasa, una proteína situada en la cara interna
    de la membrana plasmática. La AC así activada
    convierte el ATP en cAMP. La biosíntesis del cAMP constituye el
    resultado de la transmisión de la señal desde la
    hormona extracelular hasta el interior de la
    célula.

     Tambien puede salir de la célula sustancias
    contenidas en vacuolas mediante un mecanismo inverso al de la
    fagocitosis. Este proceso de salida se denomina
    exocitosis.

    Exocitosis

    Las celulas pueden liberar moléculas mediante
    este proceso, la liberación de neurotransmisores se
    produce por esto. Tambien la exocitosis es responsable de la
    liberación de proteínas de secreción, por
    ejemplo la secreción de proenzimas pancreáticas por
    celulas acinares del páncreas. La proteína que va a
    ser secretada se almacena en vesículas secretoras en el
    citoplasma. Él estimulo secretor hace que dichas
    vesículas se fusionen con la membrana plasmática,
    liberando su contenido por exocitosis

      

     Bibliografía

    Levy-berne-(capitulo 1-membrana celulares y transporte a
    traves de membranas)

    Gynton –(transporte a traves de
    membranas)

    Gannon

    Apuntes cátedra de química
    biologica

    Apuntes cátedra de histología

     

     

    Autor:

    María Laura Rubio

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